(57)【要約】圧縮成形時における保圧時において摺動（移動）面が溶融樹脂と接触しないで樹脂配向を抑制する圧縮成形金型を提供することを課題とする。圧縮成形金型は、キャビティ金型（３４）と、コア金型（３５）と、スライドインサート金型（３６）とを備えている。これらの成形金型内によって形成される成形孔に供給された溶融樹脂の圧縮成形時に、摺動嵌合部によって保圧を行っている。摺動嵌合部は保圧前に成形孔に面し、保圧後は摺動嵌合部の摺動によって覆われる摺動面（４４ｄ）を設けている。摺動面（４４ｄ）は、成形孔に気体を流通させる多孔質材の多孔質環（４４ａ）によって形成し、多孔質材から成形金型内に気体を供給するための気体供給手段（４９）を設け、成形金型による圧縮成形時に、気体供給手段（４９）から多孔質材に気体を供給し、溶融樹脂の摺動面（４４ｄ）への接触を抑制するようにした。
2011046047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融樹脂を圧縮成形する成形孔を形成するための雌金型と雄金型を備え、さらに前記圧縮成形時に、成形孔を減容させて保圧を行うための摺動を行う成形摺動部を備えた圧縮成形金型において、
前記圧縮成形金型に、前記成形摺動部の成形摺動面側への溶融樹脂流入を抑えるための気体を成形孔に圧入する気体導入部を設け、
さらに気体導入部に気体を供給するための気体供給路および、気体供給手段を設けたことを特徴とする圧縮成形金型。
【請求項２】
前記圧縮成形金型の成形孔は、圧縮成形によって溶融樹脂が流動してくる元側から、少なくとも前記成形摺動面側と、該成形摺動面と異なる側とへ分岐されていることを特徴とする、請求項１記載の圧縮成形金型。
【請求項３】
前記気体導入部を、前記成形摺動部の成形摺動面を含む部位に設けたことを特徴とする請求項１に記載の圧縮成形金型。
【請求項４】
前記気体導入部が多孔質部材で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の圧縮成形金型。
【請求項５】
前記圧縮成形金型がネックリング部を有するプリフォーム成形用金型であって、
前記雌金型は、プリフォームのブロー成形部外面乃至ネックリング部の一部外面を形成するキャビティ金型からなり、
前記雄金型は互いに分離・結合可能な、プリフォームの内面を形成するコア金型と、プリフォームのノズル部外面乃至ネックリング部の残りの外面を形成する少なくとも２分割されたスライドインサート金型とを備え、たことを特徴とする、請求項１に記載の圧縮成形金型。
【請求項６】
前記成形摺動部は前記雌金型の上部に形成されている環状凸部の周囲を上下に摺動可能に配設されている環状部材によって形成され、前記多孔質部材を前記環状部材の内周面に沿って配設したことを特徴とする請求項４に記載の圧縮成形金型。
【請求項７】
前記環状部材の底面が前記気体供給路の一部をなし、環状部材の底面に流入した気体を前記多孔質部材へ導入するための溝を、前記環状部材の内周面に形成したことを特徴とする請求項６に記載の圧縮成形金型。
【請求項８】
溶融樹脂を圧縮成形する成形孔を形成するための雌金型と雄金型とを備え、前記成形孔を減容させて保圧を行うための成形摺動部を備えている圧縮成形金型を用いた圧縮成形方法であって、
前記成形金型に溶融樹脂を供給する工程と、
前記雌金型に前記雄金型を差し込んで溶融樹脂を圧縮して成形金型内に充填させる溶融樹脂充填工程と、
前記溶融樹脂充填工程後に、溶融樹脂の冷却収縮に応じて前記成形摺動部を摺動させ成形金型を減容し保圧させる保圧工程とを含み、
前記溶融樹脂充填工程中のいずれかの時期に、前記成形摺動部の成形摺動面側への溶融樹脂流入を抑えるため気体を成形孔に圧入するようにしたことを特徴とする圧縮成形方法。
【請求項９】
ネックリングを有するプリフォームを圧縮成形するための成形孔を備えた圧縮成形金型であって、
該プリフォームの該ネックリング側面乃至下面から、胴部および底部までの外面を形成する雌金型と、
プリフォームの内面を形成する雄金型と、
プリフォームのネックリングの側面乃至上部から、ノズル部側面の外面を形成するスライドインサート金型とを備え、
前記雌金型、雄金型及びスライドインサートは相対的進退によりプリフォームの圧縮成形または離型を行ない、
圧縮成形時に圧縮成形金型を摺動させて溶融樹脂保圧するための成形摺動部を備えた圧縮成形金型において、
前記成形摺動部が、前記雌金型の成形孔の上部周縁部、または、スライドインサート金型の成形孔の下部周縁部の少なくとも一方に上下に摺動可能に配設した摺動部材と、該摺動部材を配設した金型側の周縁部と、からなることを特徴とする圧縮成形金型。
【請求項１０】
前記摺動部材は、前記スライドインサート金型または雌金型のうち、いずれか一方に配設され、摺動部材を配設しない側の金型から押圧されることにより摺動することを特徴とする、請求項９に記載の圧縮成形金型。
【請求項１１】
前記摺動部材は雌金型の成形孔の上部周縁部に配設され、
前記ネックリングの成形部を前記スライドインサート金型の底部と前記雌金型の上部との間に形成し、
前記スライドインサート金型の底部に前記ネックリング上面形成部を設け、
前記雌金型の成形孔上端縁部にネックリング下面形成部を設け、
前記摺動部材に成形摺動面およびネックリングの側面形成部を設けたことを特徴とする請求項９に記載の圧縮成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮成形機によって成形される成形体の品質を向上させるとともに、従来必要とされてきた圧縮成形機の金型の位置決め構造を、金型の構造を変えることによって省略、簡略化、あるいは緩和するとともに、さらにはその精度の向上を図るようにした圧縮成形金型と圧縮成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂製容器は、軽量性や経済性或いは優れた物性などにより、飲料や食品用の容器として日常生活において汎用されている。特に、ポリエチレンテレフタレート（いわゆるＰＥＴ）から成形される容器（ペットボトル）は、優れた機械的性質や透明性などにより清涼飲料水や嗜好飲料及び食品用の容器として非常に需要が高く、消費者に重用されている。
このように、ポリエチレンテレフタレートに代表される合成樹脂容器は、一般に、プリフォーム（予備成形された有底円筒状成形材料）に成形金型内にて空気などの流体を吹き込み膨張成形する延伸ブロー成形法（単に、延伸成形或いはブロー成形ともいわれる）によって効率的に製造されている。【０００３】
従来から、プリフォームの成形は、射出成形法が用いられていたが、射出成形装置に比べて低価格で、装置の小型化と比較的低温での成形が行える成形装置として圧縮成形機が提案されている。そして、量産性を高めて製造効率を向上させるために、多数個の成形金型を回転円盤に取り付けたロータリー圧縮成形機（回転式可動型圧縮成形機）が開発され採用されるに至った。【０００４】
ところで成形体の原料となる合成樹脂を成形する際、合成樹脂を一旦高い温度にて混練・溶融させた溶融樹脂にする。この溶融樹脂は成形後に冷却され温度が下がると体積が減じる性質を有する。成形中の製品形状空間（成形孔）が金型で固定されている射出成形法の場合は、溶融樹脂の体積が減じていく分だけ、射出成形機から溶融樹脂を補充し保圧している。
一方、圧縮成形法では、あらかじめ溶融樹脂を所定量だけ切断したもの（ドロップ）を雌金型（キャビティ金型）に供給し、その後、雌金型と雄金型（コア金型等）とで圧縮成形するが、溶融樹脂の供給量は当初から決められている。そこで、溶融樹脂の体積が減じる分だけ、成形金型の成形孔の容積を減じるよう成形金型に成形摺動部（特許文献１においては段落［００４９］に記載のキャビティ４３が従動金型５７と噛み合わさる部分：小突起部４６）を設け、該成形摺動部を移動させて成形孔の容積を減容収縮させ保圧させている。（特許文献１の段落［００４５］〜［００４９］，図５）【０００５】
このような、圧縮成形の場合では、圧縮成形機によって合成樹脂からプリフォームが逐次連続成形できるので、成形されたプリフォームをそのまま搬送ラインによって直ちにブロー成形機へ逐次連続供給し、ブロー成形機において容器に逐次連続成形することが可能である。その際、圧縮成形機により成形されたプリフォームは高い温度を保ったまま、かつ、個々のプリフォームは温度のばらつきがほとんど無い状態でブロー成形まで連続的に進めることが可能であり、安定したボトル成形性が得られるばかりではなく、充填システムの無菌性を維持するといった観点からも好ましいと言える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−０２５７２９号公報
【特許文献２】特開２００２−１３７２８２号公報
【特許文献３】特許第２８６７５１９号
【特許文献４】ＷＯ２００７／１４４３１２号公報
【特許文献５】国際公開番号  ＷＯ  ２００９／０３４８３５  Ａ１
【特許文献６】国際公開番号  ＷＯ  ２００８／１１４５７９  Ａ１
【特許文献７】国際公開番号  ＷＯ  ２００６／０４０６３０  Ａ２
【特許文献８】特開２００２−３２１２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら圧縮成形では、成形摺動部の構造上、成形摺動部側若しくはその摺動の相手方側に、圧縮成形保圧時における比較的早期に、溶融樹脂と接触する摺動面（成形摺動面）が存在する。この成形摺動面への溶融樹脂の早期接触によって、成形摺動面に接触している溶融樹脂の冷却固化が始まり、成形摺動部の移動に伴って成形摺動面に接触する溶融樹脂も固化が進んでいる状態で移動若しくは変形する。そのため、配向性のある樹脂であればその部分が樹脂配向（皺，スジなどの外観不良や配向結晶化に伴う残留歪み）を起こし、成形体の外観に不良をもたらし、成形体がプリフォームである場合は、ブロー成形時にネックリングが変形する不具合が生じることがある。
なお、上述の特許文献２には、溶融樹脂の成形時にガスの助勢によって圧縮成形を行う圧縮成形方法が開示されている。すなわち、特許文献２にはガスアシスト圧縮成形法によって、プリフォームや容器の側壁部や底部に高圧ガスを注入して中空（二重壁）に形成する圧縮成形装置が開示されている。この方法は、中空部を有する製品の樹脂配向対策保圧方法としては効果があると思われるが、中空部を有さない製品に対しては使えないため、特許文献１に記載のような金型による保圧方法を取らざるを得なかった。
また、特許文献３のように金型にエアベントを設けることで、成形孔に溜まる空気またはガスの排気性をよくして、プリフォームノズル側への溶融樹脂の流動性を改善するものは知られている。
また、エアベント機能だけでなく特許文献４のように、プリフォームの金型離型時に離型を容易にするための圧縮ガスを送ることができる構造が示されている（１９頁１行目〜２６行目、図１１，１５）。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、圧縮成形時における保圧時において摺動（移動）面が溶融樹脂と接触しないか、あるいは、接触時期を遅らせることで樹脂配向を抑制する圧縮成形金型及び圧縮成形方法を提供することを第１の目的とする。
また、上述したように、成形体の原料となる溶融樹脂は温度が下がると体積が減じる性質を有する。したがって、溶融樹脂の成形時には温度が下がるので、体積が減じた分だけ溶融樹脂を補充する必要がある。上述した射出成形の場合は、溶融樹脂が減じた分だけ射出成形機によって、溶融樹脂を補充するようにしている。
一方、圧縮成形機では、あらかじめ溶融樹脂を所定量（ドロップ）だけ、切断したものをキャビティ金型に供給しその後圧縮成形をするので、溶融樹脂の供給量が当初から決められている。そこで、溶融樹脂の体積が減じる分だけ、成形金型の成形部（成形孔）の容積を減じるよう圧力を負荷している。そこで、圧縮成形機の成形金型は嵌合摺動部を設け、該嵌合摺動部を縮めるように成形孔の容積を収縮させている（特許文献５）。
特許文献５の嵌合摺動部（特許文献５の図１の口頸型（インサートスライド金型）２の摺動面２３と胴部型（キャビティ金型）３の摺動面３２に相当）は、上方に配置されるスライドインサート金型とその下方に配設されるキャビティ金型とによって構成され、圧縮成形の際に金型を合わせて閉じる時には、嵌め合い代（嵌め合いの隙間）が小さく、また、成形孔の一部も兼ねる嵌合摺動部のセンターを一致させるよう高精度に位置決めする必要がある。上下に間隔を空けて配置されていたスライドインサート金型とキャビティ金型との嵌合摺動部のセンターを合わせる必要があった（特許文献６）。
しかしながら、これらの上下関係の位置にある金型を上下に移動させながら、各々の金型のセンターを合わせるためには、各々の金型の位置決めや金型の動作を精度良く行う必要があったり、型閉を行っていく中で、補助的な位置決めを行った後で嵌合摺動部との嵌め合いを行う金型構造をとる必要があるため、金型の製造コストが上昇していた。また、インサート金型が左右に２分割される構造のため、位置決めの阻害要因となる動作の自由度が高く、型開き状態から型閉動作を行うたびに、位置決めを行える型構造、または、機構を備えていなければならなかった。
なお、圧縮成形金型の上下分離しない箇所に保圧のための摺動部（成形摺動部）を設けた金型構造として特許文献７，８のようにプリフォーム底部側に成形摺動部を設け、底部側から保圧を行う構造が知られている。ところが、圧縮成形の場合、射出成形と異なりプリフォーム底部から保圧を行うと、保圧の過程でノズル部の下方側の樹脂の冷却固化が進みやすいため、底側からの保圧圧力が、胴部の樹脂や、先に冷却固化の進んだノズル部の下方側の樹脂によって遮られるため、ノズル部天面側まで保圧圧力が伝わり難く、ノズル部のヒケにつながる。特に、アセトアルデヒド低減のため射出成形より比較的低温の樹脂から成形を行う圧縮成形においては、ノズル部側の冷却固化がいっそう起こりやすいので、プリフォーム底部側から天面側への保圧がさらに難しくなる。
さらに、特許文献８の他の実施形態（段落[００２８]〜［００３２］，図６〜図８）で開示されているように、摺動部を２組（（ａ）割り型部材２２６ａ，２２６ｂ（スライドインサート金型）及び型部材２２２の突出部２３６（；キャビティ金型），（ｂ）割り型部材２２６ａ，２２６ｂ及び割り型部片２４８ａ，２４８ｂ）備えた金型構造が知られている。この金型構造では、上述の型合わせが難しい摺動部（ａ）を備えているのと共に、サポートリング１２（ネックリング）の全周均等ではなく、側面側２方向と偏った方向から摺動し保圧を行う摺動部（ｂ）を備えている。この摺動部（ｂ）について、ノズルの半径方向の歪みを抑制する点から、ネックリングの半径方向からは保圧のための摺動を偏った方向から行わせずに固定し、上下方向から保圧のための摺動を行う方が望ましい。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、スライドインサート金型とキャビティ金型との位置決め構造を省略または簡略化でき、あるいは、位置決め精度を従来よりも必要としない圧縮成型金型を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記第１の目的を達成するために、本発明の圧縮成形金型は、溶融樹脂を圧縮成形する成形孔を形成するための雌金型と雄金型を備え、さらに前記圧縮成形時に、成形孔を減容させて保圧を行うための摺動を行う成形摺動部を備えた圧縮成形金型において、前記圧縮成形金型に、前記成形摺動部の成形摺動面側への溶融樹脂流入を抑えるための気体を成形孔に圧入する気体導入部を設け、さらに気体導入部に気体を供給するための気体供給路および、気体供給手段を設けている。
また、上記圧縮成形金型は成形孔が、圧縮成形によって溶融樹脂が流動してくる元側から、少なくとも前記成形摺動面側と、該成形摺動面と異なる側とへ分岐されているものに適している。
上記圧縮成形金型は、前記気体導入部を、前記成形摺動部の成形摺動面を含む部位に設けてもよい。
上記圧縮成形金型は、気体導入部を多孔質部材で構成すると好ましい。
上記圧縮成形金型は、前記圧縮成形金型がネックリング部を有するプリフォーム成形用金型であって、前記雌金型は、プリフォームのブロー成形部外面乃至ネックリング部の一部外面を形成するキャビティ金型からなり、前記雄金型は互いに分離・結合可能な、プリフォームの内面を形成するコア金型と、プリフォームのノズル部外面乃至ネックリング部の残りの外面を形成する少なくとも２分割されたスライドインサート金型とを備えることができる。
上記圧縮成形金型の前記成形摺動部は前記雌金型の上部に形成されている環状凸部の周囲を上下に摺動可能に配設されている環状部材によって形成され、前記多孔質部材を前記環状部材の内周面に沿って配設することができる。
上記圧縮成形金型は、前記環状部材の底面が前記気体供給路の一部をなし、環状部材の底面に流入した気体を前記多孔質部材へ導入するための溝を、前記環状部材の内周面に形成することができる。
また、上記目的を達成するために、本発明の圧縮成形方法は、溶融樹脂を圧縮成形する成形孔を形成するための雌金型と雄金型とを備え、前記成形孔を減容させて保圧を行うための成形摺動部も備えた圧縮成形金型を用いた圧縮成形方法であって、前記成形金型に溶融樹脂を供給する工程と、前記雌金型に前記雄金型を差し込んで溶融樹脂を圧縮して成形金型内に充填させる溶融樹脂充填工程と、前記溶融樹脂充填工程後に、溶融樹脂の冷却収縮に応じて前記成形摺動部を摺動させ成形金型を減容し保圧させる保圧工程とを含み、前記溶融樹脂充填工程中のいずれかの時期に、前記成形摺動部の成形摺動面側への溶融樹脂流入を抑えるため気体を成形孔に圧入するようにした。【０００９】
本発明の圧縮成形金型は、上記第２の目的を達成するために、ネックリングを有するプリフォームを圧縮成形するための成形孔を備えた圧縮成形金型であって、該プリフォームの該ネックリング側面乃至下面から、胴部および底部までの外面を形成する雌金型と、プリフォームの内面を形成する雄金型と、プリフォームのネックリングの側面乃至上部から、ノズル部側面の外面を形成するスライドインサート金型とを備え、前記雌金型、雄金型及びスライドインサートは相対的進退によりプリフォームの圧縮成形または離型を行ない、圧縮成形時に圧縮成形金型を摺動させて溶融樹脂保圧するための成形摺動部を備えた圧縮成形金型において、前記成形摺動部が、前記雌金型の成形孔の上部周縁部、または、スライドインサート金型の成形孔の下部周縁部の少なくとも一方に上下に摺動可能に配設した摺動部材と、該摺動部材を配設した金型側の周縁部と、からなる、
上記圧縮成形金型の前記摺動部材は、前記スライドインサート金型または雌金型のうち、いずれか一方に配設され、摺動部材を配設しない側の金型から押圧されることにより摺動することができる。
上記圧縮成形金型の前記摺動部材は雌金型の成形孔の上部周縁部に配設され、前記ネックリングの成形部を前記スライドインサート金型の底部と前記雌金型の上部との間に形成し、前記スライドインサート金型の底部に前記ネックリング上面形成部を設け、前記雌金型の成形孔上端縁部にネックリング下面形成部を設け、前記摺動部材に成形摺動面およびネックリングの側面形成部を設けることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圧縮成形金型に成形摺動部を設け、成形摺動部の成形摺動面側への溶融樹脂流入を抑えるため成形孔に気体を圧入させる多孔質部材などの気体導入部を設け、さらに気体導入部に気体を供給するための気体供給路および、気体供給手段を設けたので、圧入された気体によって溶融樹脂の前記摺動部の摺動面への接触を抑制でき、溶融樹脂が金型の摺動している部分に接触することなく、樹脂配向を起こすことを抑制することができる。【００１１】
本発明の圧縮成形金型は、摺動部材がプリフォーム成形中（金型開閉中）に配設された金型（スライドインサート金型、または、雌金型のいずれか一方）から成形稼働中に分離されることなく、成形摺動部を含む部分で常に接触しているため、型開閉のたびに位置決めを行う機構の簡略化または省略、あるいは位置決め精度の簡易化が可能となる。
上記圧縮成形金型の前記摺動部材は、前記スライドインサート金型または雌金型のうち、いずれか一方に配設され、摺動部材を配設しない側の金型から押圧されることにより摺動することができるので、摺動部材が少なくなって簡略になり、また、上記した特許文献７のように、摺動部材を駆動させるための機構を別途設ける必要がなく、簡便な構造となる。
上記圧縮成形金型は、スライドインサート側に摺動部材を設けないことにより、摺動部材をスライドインサートに合わせて（左右の）分割型にする必要がなく、簡便な構造となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態による圧縮成形金型を設備する圧縮成形システムの概略平面図である。
【図２】図１の圧縮成形システムの圧縮成形装置とその周辺に配置された装置の概略平面図である。
【図３】本実施形態で成形されるプリフォームの切断端面図である。
【図４】本発明の実施形態による圧縮成形金型の閉じ状態における切断端面図である。
【図５】本発明の実施形態による圧縮成形金型の開状態における切断端面図である。
【図６】本実施形態の摺動部材の分解斜視図である。
【図７】図４の圧縮成形金型における摺動部材の多孔質材に気体を供給している状態の切断端面図である（図中の下方はＸ部拡大端面図）。
【図８】Ａはキャビティ金型に溶融樹脂を供給している状態の切断端面図、Ｂはスライドインサート金型が閉じ、コア金型が下降している状態の切断端面図、Ｃは溶融樹脂がネックリング形成部に達する直前の切断端面図である。
【図９】Ｄは、溶融樹脂がネックリング形成部を超えてノズルの上端部まで達するがネックリングの摺動面には達していない状態の切断端面図、Ｅは圧縮成形金型の保圧中の成形状態を示す切断端面図、Ｆは圧縮成形金型の保圧完了後の成形状態を示す切断端面図である。
【図１０】Ａは図９のＥに示す保圧成形前の摺動部材近傍の拡大端面図、Ｂは図９のＦに示す保圧成形時の摺動部材近傍の拡大切断端面図である。
【図１１】本発明の変形例による圧縮成形金型のスライドインサート金型に装着された多孔質環とその周辺を示す切断端面図である。
【図１２】本発明の変形例による圧縮成形金型の溝を利用した空気導入例を示し、スライドインサート金型の分割面を正面から見た切断端面図である。
【図１３】本発明の変形例による圧縮成形金型の輪状スリットを利用した空気導入例を示す切断端面図である。
【図１４】本発明の変形例による圧縮成形金型(足無しカップ成形用。なお、成形後のカップが上下逆さになるよう配置されている)を示し、Ａは溶融樹脂の圧縮成形直前時における切断端面図、Ｂは圧縮成形時の切断端面図、Ｃは保圧時における切断端面図、ＤはＡのＹ−Ｙ線方向における切断端面図である。
【図１５】本発明の変形例による圧縮成形金型(足付きカップ成形用)を示し、Ａは溶融樹脂の圧縮成形直前時における切断端面図、Ｂは圧縮成形時の切断端面図、Ｃは保圧時における切断端面図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態による圧縮成形金型のキャビティ金型の摺動部材の分解斜視図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態であって、中心線よりも左側は、溶融樹脂の保圧前の圧縮状態、右側は保圧後の圧縮状態を示す切断端面図である。
【符号の説明】
【００１３】
５  プリフォーム
５ｇ  ネックリング
３１  圧縮成形装置
３３  圧縮成形金型
３４  キャビティ金型
３４ｂ  環状凸部
３４ｆ  ネックリング下形成部
３５  コア金型
３５ｂ  コア本体
３６  スライドインサート金型
３６ｃ  ネックリング上形成部
３６ｄ  押圧部
４４  摺動部材
３６ｇ，４４ａ  多孔質環（多孔質材）
４４ｂ  上端面
４４ｃ  溝
４４ｃ’  通気孔
４４ｄ  摺動面
４５  コイルバネ
４８  空気供給手段
４９  供給ノズル
５４  摺動部材
６１  雄型
６２  雌型
６７  溝
７０  エアベント
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態によるプリフォームの圧縮成形金型について図面を参照しながら説明する。
なお、金型構造，工程を理解しやすくするため切断端面図を用いているが、図５及び図８のＡのスライドインサート金型３６のノズル形成孔３６ａについては奥行線を記載し、コイルバネ４５については全体を表示している。
図１及び図２を参照にして、本発明の圧縮成形金型を組み込んだ圧縮成形装置のシステム例を示す。樹脂供給装置１はシリンダ状の溶融樹脂の押出機２とカッタホイール８を設けている。押出機２は、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂素材を加熱溶融及び混練して、溶融樹脂を安定に搬送するため内部のギヤポンプに搬送する。ギヤポンプは、導管を介して下向きのノズル（図示せず）が設けられている押出ノズル４に接続され、押出ノズル４はそのノズル下端部に押出開口を形成し、溶融樹脂は押出開口から略円柱形状に形成されて連続的に下方に押し出され、カッタホイール８に供給される。カッタホイール８には、回転ターレット９に設けられたカッタで溶融樹脂が切断され、カッタホイールには、その切断された溶融樹脂（ドロップ）を把持する把持部材９ａ（図８のＡ）が設けられている。
【００１５】
カッタホイール８の下流側には、圧縮成形装置３１とブロー成形機５２が配設され、圧縮成形装置３１には、回転支持体３２及び回転支持体３２に配設された複数個の圧縮成形金型３３が備えられている。回転支持体３２は、図２に示す場合では、カッタホイール８と反対方向の反時計方向に回転駆動させられる。圧縮成形金型３３は、回転支持体３２の周方向に等間隔をおいて複数個配設され、円軌道を移動する。
カッタホイール８は、溶融樹脂把持部材の回転軌道と圧縮成形金型３３のキャビティ金型３４（図１参照）の回転軌道の接線が同方向に接し、それらの周速が一致するようにしている。それらの回転軌道の位置または区間では、溶融樹脂の把持部材９ａ（図８のＡ）がキャビティ金型３４の直上方に位置するように同調回転される。この際、溶融樹脂は把持部材９ａから解放されてキャビティ金型３４に投下される。
【００１６】
次に、プリフォームの圧縮成形金型とこの圧縮成形金型で成形されるプリフォームについて、詳細に説明する。
先ず、図３に示すプリフォーム５から説明する。
図に示すように、プリフォーム５は上部から下部に向かって、ノズル部５ａ、胴部５ｂ及び底部５ｃを備えている。ノズル部５ａには、容器の成形時に飲料などの注入・注出口となる開口５ｄ、キャップの雌ネジが螺着する雄ネジ部５ｅ、該雄ネジ部５ｅの下部に配置される環状のカブラ部５ｆ、及びネックリング部５ｇとからなる。ブロー成形される部分である胴部５ｂは、ネックリング部５ｇの下方に形成され、胴部５ｂの下部には、縦断面が円弧形状の底部５ｃが設けられている。
【００１７】
図４及び図５は、上述した圧縮成形金型３３の端面図であり、以下、圧縮成形金型３３について詳細に説明する。
圧縮成形金型３３は、雌型であるキャビティ金型３４、雄型であるコア金型３５、左右に分離する分割型であるスライドインサート金型３６及び溶融樹脂が供給されるキャビティ金型３４の外周囲に配設されるガイドリング３７を備えている。そして、図５に示す圧縮成形金型３３の開状態では上下方向における上方側にコア金型３５が配設され、コア金型３５の支持部３５ａの下方にスライドインサート金型３６が配設され、これらの下部にキャビティ金型３４が配設される。
キャビティ金型３４は、ほぼ円柱形状であって、上部の内側寄りに上方に突出する環状凸部３４ｂが形成され、環状凸部３４ｂの上部には円形の開口３４ａが設けられ、開口３４ａの下方に成形孔３８（なお、成形孔３８は、圧縮成形金型３３の開時及び閉時において、形態が変化しても便宜上成形孔３８とする）を形成し、成形孔３８の内周面はプリフォームの胴部から底部にかけての外周面を形成する。この環状凸部３４ｂの外周側には間隔を空けて円環形状の位置決めガイド部材３４ｃが設けられている。
【００１８】
そして、環状凸部３４ｂと位置決めガイド部材３４ｃ下方との間には、図６に示す円環形状の摺動部材４４が配設されている。摺動部材４４は成形孔３８に気体を供給する気体導入部となる多孔質環４４ａと本体４４ｅとによって形成され、本体４４ｅ上内端部に形成された段部４４ｆに多孔質環４４ａが装着される。なお、摺動部材４４の本体４４ｅの材質は、金型用の合金材であれば特に問わないが、本実施形態では、好ましい鋼材ＳＫＤ１１や耐摩耗性銅合金ＳＡＭ２１４（日立金属製）を使用している。
図５に戻って摺動部材４４は、環状凸部３４ｂの外周面及び位置決めガイド部材３４ｃ下方との間で、上下方向へ摺動可能に配設されている。この環状凸部３４ｂと摺動部材４４は後述のように溶融樹脂を圧縮成形する際、成形孔３８を減容させて保圧を行うための成形摺動部となる。なお、摺動部材４４を配設容易にするため、摺動部材４４またはキャビティ金型３４を適宜分解組み立て可能な構造にしておくと好ましい。
環状凸部３４ｂと位置決めガイド部材３４ｃ下方との間には円環状の摺動床３４ｄが設けられ、該摺動床３４ｄには、周方向に間隔を空けて複数のバネ収容室３４ｇ（図７参照）が設けられ、各バネ収容室３４ｇには、コイルバネ４５が配設されている。コイルバネ４５は、圧縮状態で上端部が摺動部材４４の下面に連結され、下端部がバネ収容室３４ｇの底部に連結されている。
【００１９】
コア金型３５は上部に支持部３５ａを設け、支持部３５ａの下面には、該下面の中央から下方に延びる略円柱形状のコア本体３５ｂが設けられている。このコア本体３５ｂの外周面は、プリフォームの天面乃至内周面を形成する。また、支持部３５ａの下面には、コア本体３５ｂと同心円上に配置されている環状凹部３５ｃが上側に窪むようにして形成されている。
スライドインサート金型３６は左右に２分割され、垂直面に対して左右対称の半円環であり、両者が一体となって環状になる。スライドインサート金型３６は、分割型が組み付けられた状態で中央を上下に貫通するノズル形成孔３６ａが形成されている。ノズル形成孔３６ａはプリフォーム５（図３参照）の口部（ノズル部ともいう）５ａの外周面を形成し、雄ネジ５ｅやカブラ部５ｆ，ネックリング部５ｇの上面側などを形成するノズル形成部となる。図４に示すように、プリフォームの圧縮成形金型３３の型締め時では、図３に示すノズル部５ａとほぼ同じ空間が形成される。
スライドインサート金型３６の上部には、半円弧状突部３６ｂが形成され、スライドインサート金型３６が左右一体となった状態で環状の突部となって、コア金型３５の環状凹部３５ｃと嵌合するように形成されている。
【００２０】
次に、キャビティ金型３４とスライドインサート金型３６についてさらに詳細に述べる。
ノズル５のネックリング５ｇ（図３参照）は、キャビティ金型３４とスライドインサート金型３６の境界部で形成され、ノズル形成孔３６ａの下部には、半径方向外側下方に広がる、ネックリング５ｇの上面側を形成するネックリング上形成部３６ｃが設けられ、環状凸部３４ｂの上端面にはネックリング５ｇの下面側を形成するネックリング下形成部３４ｆが設けられている。
スライドインサート金型３６には、ネックリング上形成部３６ｃの外周側に隣接して押圧部３６ｄを形成し、押圧部３６ｄは摺動部材４４の上端面４４ｂに対応して当接する位置に配置される。これらの押圧部３６ｄと上端面４４ｂが圧接すると、摺動部材４４の内周面が環状凸部３４ｂの外周面を摺動する。こうして、当初ネックリング５ｇの厚さ以上にあった隙間を、ネックリング上形成部３６ｃとネックリング下形成部３４ｆとの間の長さを縮小して（図１０のＡ及びＢの隙間Ｓ１，Ｓ２参照）、ほぼネックリング５ｇの厚さにほぼ一致するように構成している。スライドインサート金型３６の押圧部３６ｄの周囲には、環状に下方へ突出する位置決め突部３６ｅが形成されている。位置決め突部３６ｅは、キャビティ金型３４の位置決めガイド部材３４ｃの内側に嵌合する。
【００２１】
図７は、キャビティ金型３４に配設されている状態の気体供給手段を示す。キャビティ金型３４の摺動部材４４には、該摺動部材４４の上端部内周面に位置させて上述した多孔質環４４ａが設けられている。多孔質環４４ａは多孔質材料で形成され、本実施形態では、ステンレス等の金属焼結材によって形成され、表面及び内部を網の目状に連通する孔径が約２０μｍ乃至それ以下の微細な孔が無数に形成されている。この焼結材としては、例えば、ポーセラックスII（新東工業株式会社：ポーセラックスは登録商標），ＫｕｐｏｒｅＸ（株式会社クボタ：登録商標），ヒポラス（株式会社神戸製鋼所：登録商標）などが挙げられる。この多孔質環４４ａを配設する箇所は、環状凸部３４ｂの外周面と摺動部材４４の内周面との摺動面近傍のプリフォーム形成面が好適であり、より好ましくは、保圧過程で摺動部材４４が環状凸部３４ｂと接触・摺動する部分である成形摺動面４４ａ’（太線部）を含む域、もしくはその成形摺動面４４ａ’の域にのみ配設するとよい。換言すれば、圧縮成形時において、圧縮成形初期乃至保圧中は成形孔に臨んで成形孔３８を形成するが、保圧完了時において成形孔３８に表れなくなる部分若しくはその周辺である。
【００２２】
具体的には、本実施形態では、ネックリング上形成部３６ｃとネックリング下形成部３４ｆとの間の長さが縮小する部分であり、環状凸部３４ｂの上端部が摺動部材４４の内周面を摺動する部分に、少なくとも形成する。本実施形態では、摺動部材４４の上内周端に多孔質環４４ａがフイットする段差部を形成して、多孔質環４４ａを段差無く（上端面４４ｂや摺動部材４４内周面（溝４４ｃを除く）と面一に）嵌め込んでいる。
【００２３】
多孔質環４４ａに、気体を供給する気体供給手段４８は、供給ノズル４９がキャビティ金型３４に併設され、供給ノズル４９のノズル部４９ａがガイドリング３７に形成した貫通溝３７ｂを通して、先端部が摺動部材４４の底部とキャビティ金型３４の摺動床３４ｄとの間の手前側（図７ではガイド部材３４ｃ下方の内周面）に配設され、それらの間に気体を供給することができる。
通常であれば、摺動部材４４は、環状凸部３４ｂと位置決めガイド部材３４ｃとの間で気密性をもって配設され、摺動床３４ｄ側から多孔質環４４ａへ気体を供給するための孔を設ける。しかしながら、本実施形態では、摺動床３４ｄから多孔質環４４ａに気体を供給できるように、摺動部材４４の内周面の周方向に複数本の溝４４ｃを上下方向に形成している（図６）。溝４４ｃの深さは気体が通る程度の大きさでよい。気体供給手段４８には、図示しない気体の供給源や圧力調整弁などが配設され、成形孔３８に噴出させる気体は、空気や炭酸ガス、窒素などの不活性ガスを使用することができる。
【００２４】
図５に戻って、円筒状のガイドリング３７は、キャビティ金型３４の外周面３４ｅに配置され、その外周面３４ｅを上下方向へ摺動することができる。ガイドリング３７の上端部には、上方に向かって半径方向外側に拡径するテーパ状の内周円錐台面３７ａを形成している。圧縮成形金型３３の型締め時では、外周円錐台面３６ｆが、スライドインサート金型３６の内周円錐台面３７ａを若干摺動した後嵌合する。
詳細な説明は省略するが、本実施形態では、圧縮成形金型３３に圧縮成形中のプリフォーム５のノズル部５ａ、胴部５ｂ及び底部５ｃを冷却する冷却装置などの流路が配設されている。流路には、冷却水の供給源から冷却水が供給され、冷却水の流量調整や温度調整などもすることができる。また、説明は省略するが、本実施形態では、キャビティ金型３４、コア金型３５及びスライドインサート金型３６には、各々相対的に上下動させる移動手段、スライドインサート金型３６にはさらにこれを左右に開閉するスライド機構を備えている。
【００２５】
図１に示すように、圧縮成形装置３１の下流側には、回転式のプリフォームの取り出し機構５０（図１）が配設され、圧縮成形装置３１で圧縮成形されたプリフォーム５を圧縮成形装置３１から取り出し、ブロー成形機５２に移送する。ブロー成形機５２は、プリフォームを高圧空気で延伸してＰＥＴボトルを成形する。必要であれば、ブロー成形機５２にヒータなどの加熱設備を配設する。
ブロー成形機５２の後流側にはＰＥＴボトルの取出機５３が設けられ、ブロー成形機５２から取り出したＰＥＴボトルを充填機側へ移送する。
【００２６】
次に、プリフォームの圧縮成形金型３３によるプリフォームの成形手順について説明する。
図２及び図８のＡを参照にして、キャビティ金型３４は回転支持体３２によって円軌道を移動する。一方、カッタホイール８に設けられている溶融樹脂４３を把持する把持部材９ａが、キャビティ金型３４とは別途の円軌道上を回転する。なお、図８のＡは、圧縮成形装置３１の複数ある圧縮成形金型３３の１つを示している。初期状態ではキャビティ金型３４、スライドインサート金型３６及びコア金型３５は上下に離間して配置されている。把持部材９ａとキャビティ金型３４の円軌道は上下方向に１接点（接線）を共通にして、キャビティ金型３４の成形孔３８の底部に溶融樹脂４３を供給するように構成されている。
【００２７】
把持部材９ａは、溶融樹脂４３をキャビティ金型３４に供給すると、キャビティ金型３４の軌道から離れる。次に、左右に開状態であったスライドインサート金型３６をコア本体３５ｂの中心方向に向けて移動させて、図８のＢに示すように閉じて環状にする。コア金型３５が、閉じられたスライドインサート金型３６へ下降すると、スライドインサート金型３６は、上部で半円弧状突部３６ｂが環状凹部３５ｃと嵌合して一体となる。また、コア本体３５ｂが、ノズル形成孔３６ａを貫通した状態となる。
図８のＣに示すように、さらにコア金型３５が下降すると、コア本体３５ｂの先端部が成形孔３８内に進入し、スライドインサート金型３６がガイドリング３７に当接する。すなわち、スライドインサート金型３６の下側外周部にある外周円錐台面３６ｆが、ガイドリング３７の上側内周面の内周円錐台面３７ａに一時的に当接後、これらの面が互いに嵌合して摺動し、ガイドリング３７とスライドインサート金型３６とが芯出しされた状態で当接する。
【００２８】
コア金型３５の下降によって、コア本体３５ｂが溶融樹脂４３を圧縮し始め、プリフォーム底部を形成する側から胴部を形成する側に向かって流動させるとともに、さらなるコア金型３５の下降によって、キャビティ金型３４とスライドインサート金型３６とが、位置決めガイド部材３４ｃと位置決め突部３６ｅとによって嵌合する。これらの位置決めガイド部材３４ｃと位置決め突部３６ｅは位置決め部材であり、スライドインサート金型３６（及びコア金型３５）とキャビティ金型３４と、よりいっそうのセンター出しを行うことができる。
なお、本発明においては、摺動部材４４がプリフォームの圧縮成形稼働中（プリフォームの生産中）、常に摺動される金型（本実施形態ではキャビティ金型３４の環状凸部３４ｂ）に嵌合されている状態であり、プリフォームの圧縮成形，金型取り出しのたびに成形摺動部の抜き差しによる分離，結合がないため、前述の内周円錐台面３７ａと外周円錐台面３６ｆとの嵌合によるガイドリンク３７とスライドインサート金型３６との芯出しにより、キャビティ金型３４とスライドインサート金型３６との芯出しがガイドリング３７を介して十分行われる場合は、位置決めガイド部材３４ｃと位置決め突部３６ｅの嵌合は緩めに設定することが可能であるし、省略することも可能である。また、キャビティ金型３４、コア金型３５及びスライドインサート金型３６を相対的に上下動させる移動手段の前後左右方向（水平方向）のガタつきに問題がないようであれば、さらにガイドリング３７も省略可能である。ガイドリング３７を省略する場合は、左右のスライドインサート金型３６をコア金型３５との当接押圧により型締めできるよう、環状凹部３５ｃの外寄り内周面、及び、半円弧状突部３６ｂの外周面を内周円錐台面３７ａ及び外周円錐台面３６ｆと同様に円錐台面同士で当接させるのが好ましい。
【００２９】
圧縮成形が行われると、図８のＣ、図９のＤに示すように、キャビティ金型３４、コア金型３５及びスライドインサート金型３６によって、プリフォーム形状の隙間が形成され、溶融樹脂４３がその隙間を充填しようとする。
詳しくは、図１０のＡに示すように、スライドインサート金型３６の押圧部３６ｄが摺動部材４４の上端面４４ｂに圧接（当接）することによって、プリフォーム形状の隙間が形成される。ネックリング下形成部３４ｆとネックリング上形成部３６ｃ（以下、ネックリング形成部３４ｆ，３６ｃとする）の隙間は、実際のプリフォーム５のネックリング５ｇの厚さよりも大きな隙間Ｓ１を有している。
【００３０】
そして、コア金型３５によって溶融樹脂がさらに圧縮され、プリフォーム胴部側からの溶融樹脂の流動はネックリング側とノズル側とへ分岐しようとするが、図８のＣに示すように、少なくともネックリング下形成部３４ｆ（ネックリング形成部３４ｆ、３６ｃ）に溶融樹脂が浸入する前に、空気供給手段４８によって多孔質環４４ａに気体を供給し、ネックリング形成部３４ｆ，３６ｃの間の隙間Ｓ１に気体を噴出・圧入させる。したがって、図９のＤに示すように、溶融樹脂４３がネックリング形成部３４ｆ，３６ｃを通過する際には、摺動面４４ｄへの接触が抑制される。
気体の噴出圧力は圧縮成形中の溶融樹脂が成形孔３８内を満たす前には多孔質環４４ａの摺動面４４ｄに溶融樹脂が接しない程度以上に圧力調整するのが好ましい。すなわち、圧縮流動されている溶融樹脂が最後に摺動面４４ｄに到達して成形孔３８内を満たせる程度以上に圧力調整するのが好ましい。
【００３１】
そして、図９のＥに示すように成形孔３８内が溶融樹脂で満たされた直後は、コア金型３５は最下端位置よりも僅かに上方にある（図１０のＡに示す状態）。スライドインサート金型３６、コア金型３５、キャビティ金型３４は、冷却水の循環により冷却されているので、型締め時には溶融樹脂４３が冷却されていき、溶融樹脂の収縮が生じる。
この溶融樹脂の収縮分に合わせて、さらにコア金型３５が下降して保圧がされる。すなわち、コア金型３５が下降すると、押圧部３６ｄがコイルバネ４５の付勢力に抗して摺動部材４４を下方へ押圧する。コア金型３５の下降によって、図１０のＢに示すように、ネックリング形成部３４ｆ，３６ｃの間の隙間Ｓ２が狭くなる。この際、摺動部材４４の内面および多孔質環４４ａの成形摺動面４４ａ’（図７、Ｘ部拡大図）と環状凸部３４ｂの外面とが摺動する。
【００３２】
多孔質環４４ａで気体が噴出されない場合は、早期にネックリング形成部３４ｆ，３６ｃの間の隙間Ｓ２に溶融樹脂が入り込み、溶融樹脂が多孔質環４４ａの内面と接触し、その後、環状凸部３４ｂが多孔質環４４ａの内面を相対的に上昇すると、溶融樹脂が多孔質環４４ａの内面に接触しながら大きく上昇する。このように、溶融樹脂が大きく動いている部位に触れると、溶融樹脂がＰＥＴのように配向性のある性質のものであると、過度の樹脂配向を起こし、プリフォームの外観に不良をもたらし、ブロー成形時においてはネックリングが変形するおそれがある。
【００３３】
本実施形態では、気体噴出手段４８によって多孔質環４４ａの摺動面４４ｄから気体を噴出しているので、内面と溶融樹脂の接触を抑制させることができる。気体は溝４４ｃの隙間を通り溝４４ｃの上端から多孔質環４４ａの網目状の通路全体に行き渡り、ネックリング形成部３４ｆ，３６ｃ間の隙間Ｓ２の周部全体に気体を噴出（図７のＸ部拡大図参照）することによって、圧縮成形の当初、多孔質環４４ａの摺動面４４ｄに溶融樹脂を接触しないようにする。そして、保圧時において、好ましくはコア金型３５が最下端位置に達したときに、多孔質環４４ａと環状凸部３４ｂとの摺動が終了し、隙間Ｓ２がプリフォーム５のネックリング５ｂと同じ間隔になるときに、溶融樹脂が摺動面４４ｄに到達するように気体の圧力調整や気体噴出のＯＮ／ＯＦＦ、圧力開放を設定すると、多孔質環４４ａの成形摺動面４４ａ’が成形孔３８のネックリング成形面を構成しなくなるので、溶融樹脂と成形摺動面４４ａ’との接触が免れることができる。
図８を参照にした気体噴出開始のタイミングとしては、例えば、キャビティ金型３４，コア金型３５，スライドインサート金型３６が組み合わさって成形孔３８が形成された直後（図８Ｃ）が挙げられるが、より好適には樹脂がネックリング部に差し掛かったとき（図８Ｃより僅かに後）が好ましい。また、気体噴出のタイミングは、タイマーなどでもよいが、雌金型の位置や雄金型位置、あるいは雄金型と雌金型との相対位置関係から成形孔３８が形成されたときまたはその直後に気体を噴出するように設定すると好ましい。
こうして、溶融樹脂の樹脂配向を防止することができ、品質のよいプリフォームを成形することができる。
【００３４】
また、従来では摺動部の一方をスライドインサート金型に設け、摺動部の他方をキャビティ金型に設けてそれぞれを嵌合摺動部とし、これらの金型を上下に移動させながら、摺動部を嵌合（；分離／結合）させていたので、従来ではスライドインサート金型とキャビティ金型との位置決めを行うガイドリング３７や、位置決めガイド部材３４ｃおよび位置決め突部３６ｅを高精度に設けるなど、成形孔の一部をなす嵌合摺動部が厳しい嵌め合い代の中で成形（金型の分離／結合）のたびに極めて正確に嵌め合わせられるよう、工夫や配慮が必要があった。
本実施形態では、摺動部材４４をキャビティ金型３４の環状凸部３４に設け成形摺動部としたので、摺動する部分がキャビティ金型３４に常に接触することとなり、摺動部（成形摺動部）の嵌め合わせのための苦慮が必要なくなった。よって、圧縮成形金型３３の製造コストを安くすることができる。
また、ネックリング５ｇを形成する箇所の近傍に成形摺動部を設けているため、保圧中、ネックリング部を形成する部分に溜まっている樹脂を、間近にあるノズル側に保圧補充できるので、ノズルのヒケを抑制でき、効果的に保圧することができる。
さらに、ネックリングの半径方向から偏った荷重を加えることなく、上下方向の摺動により保圧を行うため、ノズルやネックリングの半径方向の歪みは抑制される。
【００３５】
なお、隙間Ｓ２が形成されたときに、多孔質環４４ａの内面が成形孔３８から遮蔽される場合では、供給ノズル４９からの気体の噴出を停止させず、連続的に気体をノズル部４９ａへ供給し続けても良い。摺動面４４ｄが閉塞されるので、成形孔３８への気体の噴出が自動的に停止される。また、圧縮成形時の最終時において、成形孔３８に摺動面４４ｄを露出させるような場合では、摺動が終了したときのタイミングを見計らって、供給ノズル４９からの気体の噴出を別途設けられたバルブなどを制御することによって停止または圧力を開放するとよい。
具体的には、気体噴出終了のタイミング、または気体噴出終了と共に圧力開放するタイミングとしては、圧縮成形終了直前（本実施形態では図９Ｅ，Ｆ：拡大図Ｊ，Ｋ）が好適である。また、気体噴出終了、または気体噴出終了と共に圧力開放するタイミングは、気体噴出のときと同様、タイマーの他に、雌金型の位置や雄金型位置、あるいは雄金型と雌金型との相対位置関係から割り出して設定すると好ましい。
気体の噴出を停止または圧力を開放しても、多孔質環４４ａの気孔は微細であるので、溶融樹脂が入り込むことも詰まることもない。
圧縮成形が終了すると、コア金型３５及びスライドインサート金型３６が上方へ移動し、キャビティ金型３４との離型が行われる。次いで、プリフォーム５からコア本体３５ｂが引き抜かれる。そして、スライドインサート金型３６が左右に開かれることによって、プリフォーム５がスライドインサート金型３６から取り除かれる。
【００３６】
図１に示すように、圧縮成形装置３１の回転方向の下流側には、キャビティ金型３４から成形されたプリフォーム５を取り出す取り出し機構５０を配設し、スライドインサート金型３６から取り除かれたプリフォーム５が取り出し機構５０によって下流側のブロー成形機に回転搬送される。
ところで、圧縮成形終了後のプリフォームの取り出しやブロー成形における圧縮エアーのシール（ノズルシール）の際にプリフォーム５のノズル部５ａの変形を防止する観点からノズル部５ａの温度は低い方が好ましく、一方、ブロー成形するためには、胴部５ｂの温度が低いと近赤外などの赤外線ヒータや熱風、幅射熱などで熱を加える必要がある。よって、成形されたプリフォーム５は、取り出し機構５０において、プリフォームの搬送中に温度が低い場合は、赤外線ヒータなどでプリフォーム５を加熱する。
【００３７】
圧縮成型金型３３より圧縮成形が終わったプリフォームが逐次連続して取り出されブロー成形機５２に投入されるため、ブロー成形機５２の成形速度が圧縮成形金型３３の成形速度以上であれば、圧縮成形されたプリフォームはブロー成形までの待機時間がなく、すぐさまブロー成形が可能となる。取り出し機構５０からブロー成形機に搬送されたプリフォーム５はブロー成形金型にセットされ、高圧空気が注入され縦、横方向に延伸して容器に成形される。なお、圧縮成形装置３１、取り出し機構５０およびブロー成形機５２を歯車等により機械的に連結させるか、若しくはサーボモータにより電気的に同期させ、圧縮成形されたプリフォームがブロー成形までの時間を一定とすると、ブロー成形直前の個々のプリフォーム温度のばらつきを抑えることができるので、安定したブロー成形が可能となる。
本実施形態では、保圧時における圧縮成形金型の成形孔を一時的に構成するような摺動する部分や、その近傍に、気体を噴出させて溶融樹脂の金型摺動部分への接触を防止し、著しい樹脂配向を防止できる。よって、その後のブロー成形によって品質の良いボトルを形成することができる。
【００３８】
図１１は、多孔質環の配設場所を変更した例を示す。
上記実施形態では、図７に示すように、多孔質環４４ａを摺動部材４４に装着し、摺動部材４４の内周面に溝４４ｃを形成して多孔質環４４ａに気体を供給したが、図１１に示すように、多孔質環３６ｇをスライドインサート金型３６のネックリング形成部に装着し、摺動部材４４には、溝４４ｃに代えて摺動部材４４の内部に多孔質環３６ｇの底面まで延びる気体を流通させる通気孔４４ｃ’を形成し、多孔質環３６ｇに気体を供給することもできる。
なお、多孔質環４４ａはインサートスライド金型３６と同様に２分割（若しくは２分割以上）となり、併せて多孔質間４４ａとなる。また、インサートスライド金型３６に通気孔を形成し、インサートスライド金型３６側から気体を流通させることも構成上可能である。
このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を得ることができ、さらに設計上のレイアウトの向上を図ることができる。
【００３９】
図１２は、気体導入部の変形例を示す。
上記実施形態では、摺動部材４４に多孔質環４４ａを配設して気体導入を行ったが、本変形例では、多孔質環４４ａを用いない例であり、図１２はスライドインサート金型３６の分割面を正面にして見た端面図である。
図１２のように、スライドインサート金型３６の分割面にプリフォーム５のネックリング５ｇ（図３参照）の形成部に臨む（連通する）部分に深さ約２０μｍ程度の溝６７を気体導入部として形成している。溝６７は気体供給用孔６８と連通し、気体供給用孔６８はスライドインサート金型３６の内部を貫通する管路を介して気体供給装置６９と連結されている。この溝６７を気体導入部として活用し、前後に分断されているスライドインサート金型３６が結合したときにできるその約２０μｍ程度のスリット状の溝６７から気体を圧入するようにしてもよい。気体の圧入によって、ネックリング５ｇの形成部への溶融樹脂の入り込みを遅らせることができる。
また、図１２のように、プリフォーム５のノズル天面側に気体を流通させ、溶融樹脂の入り込み防止するエアベント７０を形成し、エアベント７０は気体吸引用孔７１と連通し、エアベント７を介して気体吸引装置７２を接続するようにしてもよい。このノズル天面側のエアベント７０については、ノズル部５ａ（図３）側へ樹脂の流動を促進するよう、気体を吸引するようにしている。
【００４０】
図１３は、気体導入部の他の変形例である。
本変形例では、図７における摺動部材４４の多孔質環４４ａを排し、図１３に示すように摺動部材４４と環状凸部３４ｂとの嵌合のクリアランス（隙間）ｃを約２０μｍに設定し、摺動面４４ｄに臨む輪状のスリットｓを形成して、気体を導入可能にしてもよい。気体の導入は、摺動部材４４に形成された溝４４ｃから供給される。
さらに、上記実施形態では、圧縮成形金型の成形対象をプリフォームとしたが、図１４又は図１５に示すようなブロー成形する必要の無い通常の雄型６１と雌型６２とで形成されるカップ６３などの圧縮成形による製品にも適用が可能である。
すなわち、図１４では、雄型６１に多孔質環６４を配設し、カップ６３のフランジ６３ａを形成する雌型６２の摺動面６２ａに気体を供給するようにしている。また、図１５では、雌型６２に多孔質環６４を配設し、多孔質環６４は摺動部材６５と協働してカップ６３の足部６３ｂを形成し、摺動部材６５との摺動面６４ａを有する。
その際は、図１４のように上端にフランジ６３ａを備えたカップ６３でもよいが、図１５のように例えば足つきのカップ６３で、足部６３ｂと胴部６３ｃとの方向へ樹脂流動が２方向（若しくは多方向）へ分岐するものの方が、成形摺動面６４ａ側への樹脂の流動を抑えることができ、成形早期の溶融樹脂の成形摺動面６４ａ側への流入を抑制し、過度の樹脂配向を抑制する点で、より効果的である。
なお、図１４及び図１５中の符号６６は多孔質環６４への気体導入孔である。
【００４１】
図１６は、本発明の第２の実施形態である。
なお、本実施形態では、上記第１の実施形態に対して、摺動部材のみ異なるので、他の部分については、上述の第１の実施形態で用いた符号を付して説明する。
上記第１の実施形態では、摺動部材４４に気体噴出環４４ａを備え、気体噴出環４４ａから気体を噴出することによって、圧縮成形時における成形摺動面での溶融樹脂の樹脂配向を防止するのが好ましい形態であった。しかしながら、上述したプリフォームのネックリングなどの樹脂配向が問題とならない場合は、図７（Ｘ部拡大図）に示すような気体導入部（多孔質環４４ａ、溝４４ｃ）や気体供給手段４８は必要としない。
したがって、プリフォームのネックリングに限らず、このような樹脂配向が特に問題とならない成形品では、気体の噴出は必要がないので、気体導入部や気体供給手段は必要としない。
本実施形態では、図１６に示すように、摺動部材５４の本体５４ａの内面は段差や溝のない内周面５４ｂを形成し、内周面には筒部材５４ｃが配設されている。本体５４ａと筒部材５４ｃは異種材料で形成され、筒部材５４ｃは摩擦係数が小さく磨耗に強い材料で形成されている。
このように、本体５４ａと筒部材５４ｃを異種材料とすることによって、筒部材５４ｃの部分のみを高価な材料とすることで、キャビティ金型の材料コストを軽減することができる。
なお、本実施形態では、摺動部材５４の本体５４ａと筒部材５４ｃについては別部材（２部材）によって形成したが、一体成形で１つの部材で形成してもよい。
また、摺動部材５４の本体５４ａの材質は、上記第１の実施形態と同様に、金型用の合金材であれば特に問わないが、好ましい鋼材ＳＫＤ１１や耐摩耗性銅合金ＳＡＭ２１４（日立金属製）を使用している。
【００４２】
図１７は、本発明の第３の実施形態である。
なお、本実施形態では、上記第１の実施形態に対して、摺動部材の配置箇所のみ異なるので、同一名称部分については、第１の実施形態で用いた符号を付して説明する。
上記実施形態では、摺動部材４４をキャビティ金型３４に設けたが、図１７のように、スライドインサート金型３６側に摺動部を設けてもよい。なお、図１７中の圧縮成形金型の中心線よりも左側は、溶融樹脂の保圧前の圧縮状態、右側は保圧時の圧縮状態を示す切断端面図である。
圧縮成形金型３３のスライドインサート金型３６の、成形孔（この実施形態では図３におけるプリフォーム５のノズル５ａ外面乃至ネックリング５ｇ上面の形成部分）の下部周縁部に摺動部材４４の収容孔３６ｇを形成し、収容孔３６ｇに摺動部材４４を上下方向へ摺動可能に配設し、収容孔３６ｇの上面と摺動部材４４の上面との間にはコイルバネ４５を配設し、摺動部材４４を下方側へ付勢している。収容孔３６ｇの下部側には、摺動部材４４の抜け止め及びストッパとしての役割を果たすストッパリング６０を取付けている。スライドインサート金型３６が下降若しくはキャビティ金型３４が上昇すると、摺動部材４４は、摺動部材を設けなかったキャビティ金型３４によって押圧されることにより、収容孔３６ｇを上方へ摺動する。
【００４３】
ただし、スライドインサート金型３６は半割型のため摺動部材４４の製作が幾分難しくなるので、上記実施形態１，２のようにキャビティ金型３４側に設ける方が好ましい。また、図１７では、図４などに示すガイドリング３７および位置決めガイド部材３４ｃと位置決め突部３６ｅを採用しておらず、摺動部材４４は一種類の材料で製作されている。
なお、ネックリング５ｇ外周側面を形成する金型は、上記実施形態１（図１０）のように摺動部材４４でもよいし、図１７のようにキャビティ金型３４でもよい。また、図示しないが、スライドインサート金型３６によってネックリング５ｇ外周側面を形成してもよいし、摺動部材４４を、スライドインサート金型３６またはキャビティ金型３４と組み合わせてネックリング５ｇ外周側面を形成してもよい。
【００４４】
以上、本発明を実施形態に基づいて添付図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は上記実施形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく、更に他の変形あるいは変更が可能である。
上記実施形態では、キャビティ金型３４、図１２に示す変形例では、スライドインサート金型３６に気体導入部を備えたが、例えば、特許文献４のようにコア金型に摺動面を備えた金型の場合は、コア金型に気体導入部を設け、気体導入のタイミングを制御するようにしてもよい。また、特許文献１のように別々の金型にそれぞれ摺動面を備えている金型に適用可能である。また、これまでの実施形態では個々の金型に気体導入部を設けていたが、複数の金型に備えるようにしてもよい。
このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を得ることができ、さらに設計上のレイアウトの向上を図ることができる。
また、上記実施形態では、保圧時にコイルバネ４５によって摺動部材４４を摺動させて圧縮成形時における保圧を行ったが、コイルバネ４５に代えてゴムなどの弾性部材や空気ばね、空圧シリンダ、油圧シリンダ、モータなどの機構を用いるなどの他の摺動手段を用いることができる。
また、摺動部材４４はスライドインサート金型３６とキャビティ金型３４の両側に設けてもよいが、煩雑になるためいずれか一方に設ける方が好ましく、上述のようにスライドインサート金型３６への製作の困難さからキャビティ金型３４側に設ける方がより好ましい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年7月24日(2012.7.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融樹脂を圧縮成形する成形孔を形成するための雌金型と雄金型を備え、さらに前記圧縮成形時に、成形孔を減容させて保圧を行うための摺動を行う成形摺動部を備えた圧縮成形金型において、
前記圧縮成形金型に、前記成形摺動部の成形摺動面側への溶融樹脂流入を抑えるための気体を成形孔に圧入する気体導入部を設け、
さらに気体導入部に気体を供給するための気体供給路および、気体供給手段を設けたことを特徴とする圧縮成形金型。
【請求項２】
前記圧縮成形金型の成形孔は、圧縮成形によって溶融樹脂が流動してくる元側から、少なくとも前記成形摺動面側と、該成形摺動面と異なる側とへ分岐されていることを特徴とする、請求項１記載の圧縮成形金型。
【請求項３】
前記気体導入部を、前記成形摺動部の成形摺動面を含む部位に設けたことを特徴とする請求項１に記載の圧縮成形金型。
【請求項４】
前記気体導入部が多孔質部材で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の圧縮成形金型。
【請求項５】
前記圧縮成形金型がネックリング部を有するプリフオーム成形用金型であって、
前記雌金型は、プリフオームのブロー成形部外面乃至ネックリング部の一部外面を形成するキャビティ金型からなり、
前記雄金型は互いに分離・結合可能な、プリフオームの内面を形成するコア金型と、プリフオームのノズル部外面乃至ネックリング部の残りの外面を形成する少なくとも２分割されたスライドインサート金型とを備え、たことを特徴とする、請求項１に記載の圧縮成形金型。
【請求項６】
前記成形摺動部は前記雌金型の上部に形成されている環状凸部の周囲を上下に摺動可能に配設されている環状部材によって形成され、前記多孔質部材を前記環状部材の内周面に沿って配設したことを特徴とする請求項４に記載の圧縮成形金型。
【請求項７】
前記環状部材の底面が前記気体供給路の一部をなし、環状部材の底面に流入した気体を前記多孔質部材へ導入するための溝を、前記環状部材の内周面に形成したことを特徴とする請求項６に記載の圧縮成形金型。
【請求項８】
溶融樹脂を圧縮成形する成形孔を形成するための雌金型と雄金型とを備え、前記成形孔を減容させて保圧を行うための成形摺動部を備えている圧縮成形金型を用いた圧縮成形方法であって、
前記成形金型に溶融樹脂を供給する工程と、
前記雌金型に前記雄金型を差し込んで溶融樹脂を圧縮して成形金型内に充填させる溶融樹脂充填工程と、
前記溶融樹脂充填工程後に、溶融樹脂の冷却収縮に応じて前記成形摺動部を摺動させ成形金型を減容し保圧させる保圧工程とを含み、
前記溶融樹脂充填工程中のいずれかの時期に、前記成形摺動部の成形摺動面側への溶融樹脂流入を抑えるため気体を成形孔に圧入するようにしたことを特徴とする圧縮成形方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の圧縮成形金型は、溶融樹脂を圧縮成形する成形孔を形成するための雌金型と雄金型を備え、さらに前記圧縮成形時に、成形孔を減容させて保圧を行うための摺動を行う成形摺動部を備えた圧縮成形金型において、前記圧縮成形金型に、前記成形摺動部の成形摺動面側への溶融樹脂流入を抑えるための気体を成形孔に圧入する気体導入部を設け、さらに気体導入部に気体を供給するための気体供給路および、気体供給手段を設けている。
また、上記圧縮成形金型は成形孔が、圧縮成形によって溶融樹脂が流動してくる元側から、少なくとも前記成形摺動面側と、該成形摺動面と異なる側とへ分岐されているものに適している。
上記圧縮成形金型は、前記気体導入部を、前記成形摺動部の成形摺動面を含む部位に設けてもよい。
上記圧縮成形金型は、気体導入部を多孔質部材で構成すると好ましい。
上記圧縮成形金型は、前記圧縮成形金型がネックリング部を有するプリフオーム成形用金型であって、前記雌金型は、プリフオームのブロー成形部外面乃至ネックリング部の一部外面を形成するキャビティ金型からなり、前記雄金型は互いに分離・結合可能な、プリフオームの内面を形成するコア金型と、プリフオームのノズル部外面乃至ネックリング部の残りの外面を形成する少なくとも２分割されたスライドインサート金型とを備えることができる。
上記圧縮成形金型の前記成形摺動部は前記雌金型の上部に形成されている環状凸部の周囲を上下に摺動可能に配設されている環状部材によって形成され、前記多孔質部材を前記環状部材の内周面に沿って配設することができる。
上記圧縮成形金型は、前記環状部材の底面が前記気体供給路の一部をなし、環状部材の底面に流入した気体を前記多孔質部材へ導入するための溝を、前記環状部材の内周面に形成することができる。
また、上記目的を達成するために、本発明の圧縮成形方法は、溶融樹脂を圧縮成形する成形孔を形成するための雌金型と雄金型とを備え、前記成形孔を減容させて保圧を行うための成形摺動部も備えた圧縮成形金型を用いた圧縮成形方法であって、前記成形金型に溶融樹脂を供給する工程と、前記雌金型に前記雄金型を差し込んで溶融樹脂を圧縮して成形金型内に充填させる溶融樹脂充填工程と、前記溶融樹脂充填工程後に、溶融樹脂の冷却収縮に応じて前記成形摺動部を摺動させ成形金型を減容し保圧させる保圧工程とを含み、前記溶融樹脂充填工程中のいずれかの時期に、前記成形摺動部の成形摺動面側への溶融樹脂流入を抑えるため気体を成形孔に圧入するようにした。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
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